黃土隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

黃土隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)2016年11月一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況二、隧道所在區(qū)域黃土概況三、秦東隧道介紹四、相關(guān)干線黃土隧道簡(jiǎn)介五、客專黃土隧道設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及初步意見XX客專黃土隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)（一）線路簡(jiǎn)況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況省界至西安站正線140.38km。窯村至西安（約17.2km）利用既有隴海線，并新建西安北及相關(guān)配套工程。線路經(jīng)過(guò)華陰、渭南、臨潼等縣市，接入隴海線的興平車站。本段隧道全部分布在DK333+000（省界）～DK358+450（新華山）間的黃河二級(jí)階地及黃土臺(tái)塬區(qū)。隧道13700m/4座，占線路長(zhǎng)度的11.2%；其中大于3km的隧道11516m/2座，小于3km的隧道2184m/2座，均為雙線黃土隧道；秦東隧道長(zhǎng)7691m，是全段最長(zhǎng)的隧道。（二）沿線隧道分布概況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況XX客運(yùn)專線(省界～西安)初設(shè)隧道工點(diǎn)表序號(hào)隧道名稱起訖里程隧道長(zhǎng)度(m)輔助坑道(m)1秦東隧道DK333+312～DK341+0037691三座無(wú)軌斜井，總長(zhǎng)2399。2潼洛川隧道DK341+295～DK345+1203825一座無(wú)軌斜井，長(zhǎng)291.3高橋隧道DK348+200～DK349+55913594鳳凰嶺隧道DK349+785～DK350+610825合計(jì)137002690/4座一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況

（一）地形、地貌

XX客專陜西境內(nèi)段位于渭河沖積平原東南部，南倚秦嶺，北臨黃河、渭河，總體地勢(shì)由南而北呈階梯狀遞減，西略高于東。線路經(jīng)過(guò)地區(qū)大致可分為三個(gè)地貌單元：黃土臺(tái)塬區(qū)河流沖積平原區(qū)、山前（塬前）洪積扇區(qū)。這些地貌單元總體上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。隧道工程分布在黃土臺(tái)塬區(qū)及其與階地接觸帶。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

線路經(jīng)過(guò)地區(qū)分為三個(gè)地貌單元?？傮w上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。黃土臺(tái)塬區(qū)河流沖積平原區(qū)山前（塬前）洪積扇區(qū)

黃土臺(tái)塬區(qū)位于潼關(guān)縣境內(nèi)，塬面平坦開闊，地勢(shì)由南向北微傾，高程一般400～600m，遠(yuǎn)望溝深切臺(tái)塬，塬邊、深切溝谷側(cè)壁多發(fā)育滑坡和坍塌體，塬頂有村莊分布。二級(jí)階地沿東西向呈不連續(xù)分布，略向北傾，階面平坦，高程350～420m之間，后緣與黃土塬相接，秦東隧道進(jìn)口位于該區(qū)。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

（二）氣象資料

本區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫13.2～13.6℃，最冷月平均氣溫-1.2～0.5℃，最熱月平均氣溫26.1～27.3℃，極端最高氣溫43.0℃，極端最低氣溫-18.2℃，本段沿線地震動(dòng)峰值加速度值為0.20g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0.40s（相當(dāng)于八度地震區(qū)）。最大季節(jié)凍土深度為0.44m。二、隧道所在區(qū)域黃土概況（三）該該區(qū)黃土土工程地地質(zhì)特性性1、黃土的的地層巖巖性黃河II級(jí)階地表表層為第第四系上上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土所覆蓋蓋，下伏伏上更新新統(tǒng)沖積積砂質(zhì)黃黃土，中中間夾有有數(shù)層古古土壤層層。黃土臺(tái)塬塬區(qū)，表表層為第第四系上上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土，下伏伏第四系系中、下下更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土，中間間夾有數(shù)數(shù)層古土土壤層，，底部為為冰湖積積粉質(zhì)黏黏土及砂砂層。二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況2、濕陷性性黃土的的特點(diǎn)按照《黃河流域域黃土濕濕陷性類類型分區(qū)區(qū)》圖的劃分分，陜西西境內(nèi)隧隧道分布布在渭南南臺(tái)塬亞亞區(qū)（V2）與渭河河階地亞亞區(qū)（V3）、三門門峽亞區(qū)區(qū)（Ⅵ2）的交接接帶，主主要位于于渭河階階地亞區(qū)區(qū)（V3）內(nèi)。該區(qū)域黃黃土顆粒粒成分：：大于0.05mm占12%,0.05mm～0.005mm占60%,小于0.005mm占28%,黃土的含含水量在在20%左右,孔隙比一一般在1.0左右,濕陷系數(shù)數(shù)平均0.05。按照鐵路路規(guī)范的的劃分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，隧隧道洞口口分布的的濕陷性性黃土為為Ⅲ級(jí)自重濕濕陷，濕濕陷深度度約18m。二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積黃黃土（Q3eol3）物理力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)21.33.711.4密度(ρ)(g/cm3)2.11.41.6干密度(ρd)(g/cm3)1.5521.1991.326孔隙比(e)1.20.60.9飽和度(Sr)(%)93.89.933.8孔隙度(n)(%)55.335.948.0比重(Gs)2.72.72.7液限(wL)(%)29.122.926.2塑限(wP)(%)19.614.017.4塑性指數(shù)(Ip)10.07.58.8液性指數(shù)(IL)0.4-1.5-0.7起始?jí)毫?Psh)(kPa)140.00070.000101.444濕陷系數(shù)(δs)0.20.0150.044自重濕陷系數(shù)(δzs)0.20.0150.036直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)21.814.318.1凝聚力(C)(kPa)26.413.817.5二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況試驗(yàn)項(xiàng)目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)28.58.119.1密度(ρ)(g/cm3)2.1001.4201.686干密度(ρd)(g/cm3)1.6691.2471.418孔隙比(e)1.1870.4060.905飽和度(Sr)(%)99.10023.10057.339孔隙度(n)(%)54.30033.80047.313比重(Gs)2.7202.6802.699液限(wL)(%)33.50020.10026.375塑限(wP)(%)21.40014.30017.510塑性指數(shù)(Ip)13.0003.8008.818液性指數(shù)(IL)1.200-1.9000.147濕陷系數(shù)(δs)0.0740.0150.032自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0810.0150.030滲透系數(shù)(k)（垂直）(cm/s)3.53×10-41.97×10-5無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度(qu)(kpa)68.850.2直剪試驗(yàn)內(nèi)摩擦角(φ)(°)24.3008.20019.847凝聚力(C)(kPa)30.2004.30018.010上更新統(tǒng)統(tǒng)沖積黃黃土（Q3al3）物理力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況（一）一一座雙線線隧道和和兩座單單線隧道道方案比比較：1、國(guó)外已已建成的的高速鐵鐵路隧道道情況除臺(tái)灣外外，我國(guó)國(guó)目前尚尚無(wú)建成成的高速速度的客客運(yùn)專線線鐵路。。根據(jù)所所收集的的國(guó)內(nèi)外外中、高高速鐵路路資料反反映，國(guó)國(guó)外高速速鐵路隧隧道基本本為雙線線隧道。。2、空氣動(dòng)動(dòng)力效應(yīng)應(yīng)方面經(jīng)初步測(cè)測(cè)算，單單線隧道道比雙線線隧道在在舒適度度、洞口口緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)等方方面的技技術(shù)條件件都差。。三、XX客專秦東東隧道介介紹會(huì)車位置隧道長(zhǎng)度△p/3s最大峰值pmax活塞風(fēng)速Vmax備注中點(diǎn)會(huì)車1000m2.64kPa/3s2.61kPa/3s12.64m/s未計(jì)洞室及設(shè)備的有利影響。舒適度判別標(biāo)準(zhǔn)：△p/3s≤3kPa/3s3000m2.35kPa/3s1.23kPa/3s12.26m/s9000m2.24kPa/3s1.52kPa/3s8.55m/s距出口1/3會(huì)車1000m2.07kPa/3s1.54kPa/3s10.48m/s3000m2.60kPa/3s2.02kPa/3s9.08m/s9000m2.36kPa/3s0.90kPa/3s9.02m/s洞口會(huì)車1000m3.70kPa/3s1.99kPa/3s8.48m/s3000m2.31kPa/3s1.56kPa/3s9.17m/s9000m2.27kPa/3s1.55kPa/3s9.18m/s雙線隧道道壓力波波、列車車“活塞塞風(fēng)”隧道長(zhǎng)度△p/3s最大峰值pmax活塞風(fēng)速Vmax備注1000m4.84kPa/3s2.19kPa/3s11.80m/s舒適度判別標(biāo)準(zhǔn)：△p/3s≤3kPa/3s3000m3.49kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s9000m3.48kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s單線隧道道壓力波波、列車車“活塞塞風(fēng)”三、XX客專秦東東隧道介介紹3、工程量量及投資資方面雙線隧道道限界及及襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓三、XX客專秦東東隧道介介紹單線隧道道限界及及襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓三、XX客專秦東東隧道介介紹V級(jí)圍巖雙雙線隧道道襯砌斷斷面V級(jí)圍巖單單線隧道道襯砌斷斷面三、XX客專秦東東隧道介介紹項(xiàng)目開挖噴層二次襯砌襯砌鋼筋填充支護(hù)鋼材臨時(shí)支護(hù)鋼材噴層m3m3m3kgm3kgkgm3單線121.4911.5417.661205.786.321965.43858.033.14雙線169.3213.7123.311983.1715.832745.931263.473.3量差-47.83-2.17-5.65-777.39-9.51-780.5-405.44-0.16V級(jí)圍巖單單雙線隧隧道主要要工程數(shù)數(shù)量比較較表（每每延米））雙線隧道道較兩座座單線隧隧道工程程投資節(jié)節(jié)省約30%，而且如如果采用用兩座單單線隧道道方案，，洞外橋橋、路也也應(yīng)分修修，影響響范圍較較長(zhǎng)。三、XX客專秦東東隧道介介紹4、運(yùn)營(yíng)維維護(hù)以及及防災(zāi)救救援方面面雙線隧道道道床維維修時(shí)相相互影響響，特別別是無(wú)碴碴道床，，兩座單單線隧道道就不存存在相互互影響的的問(wèn)題。。兩座單線線隧道的的防災(zāi)救救援條件件也是非非常有利利的，一一座雙線線隧道僅僅利用斜斜井和兩兩端洞口口進(jìn)行疏疏散。5、方案比比較兩座單線線隧道有有施工難難度小、、運(yùn)營(yíng)維維護(hù)以及及防災(zāi)救救援條件件好等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，但但在空氣氣動(dòng)力效效應(yīng)方面面有致命命的缺點(diǎn)點(diǎn)，如果果采用兩兩座單線線隧道方方案，全全線將有有很長(zhǎng)段段落屬于于兩條單單線線路路，對(duì)投投資影響響也非常常大，而而且對(duì)車車體材料料要求較較高。隧道方案案應(yīng)服從從大的線線路布設(shè)設(shè)原則，，XX客專隧道道工程在在初步設(shè)設(shè)計(jì)中采采用一座座雙線隧隧道方案案。三、XX客專秦東東隧道介介紹三、XX客專秦東東隧道介介紹（二）隧隧道概況況秦東隧道道位于陜陜西省潼潼關(guān)縣境境內(nèi)，進(jìn)進(jìn)出口交交通便利利。受遠(yuǎn)望溝溝的分割割，隧道道呈東西西兩段，，分別為為5320m和2371m，溝底與與拱頂齊齊平。隧道進(jìn)口口淺埋，，洞身最最大埋深深約200m。秦東隧道道進(jìn)口坡坡面隧道長(zhǎng)度度7691m，洞身基基本位于于直線上上,以+3‰為主。三、XX客專秦東東隧道介介紹Q3eol3Q2eol3+el3Q1eol3+el3Q1lg1Q1lg4遠(yuǎn)望溝隧道洞身身地下水位位線（三）工工程地質(zhì)質(zhì)及水文文地質(zhì)特特征1、工程地地質(zhì)特征征（同前前）2、水文地地質(zhì)特征征（1）地表水水秦東隧道道通過(guò)區(qū)區(qū)地貌為為黃土一一級(jí)臺(tái)塬塬，地勢(shì)勢(shì)平坦、、開闊。。黃土臺(tái)臺(tái)塬溝谷谷較發(fā)育育、周邊邊沖溝及及遠(yuǎn)望溝溝內(nèi)無(wú)常常年流水水，隧道道出口端端潼溝河河常年流流水，流流量不大大，水質(zhì)質(zhì)良好。。三、XX客專秦東東隧道介介紹（2）地下水水A、地下水水類型、、含水巖巖層的劃劃分及分分布秦東隧道道地下水水分為黃黃土孔隙隙、裂隙隙潛水和和砂夾礫礫石層孔孔隙承壓壓水兩大大類，是是塬區(qū)居居民的地地下水源源，地下下水質(zhì)良良好，無(wú)無(wú)侵蝕性性。a、黃土孔孔隙、裂裂隙潛水水分布情情況。b、砂夾礫礫石層孔孔隙承壓壓水分布布情況。。三、XX客專秦東東隧道介介紹B、地下水水補(bǔ)、徑徑、排特特征a、潛水的的補(bǔ)給、、徑流、、排泄：：補(bǔ)給：主要接受受大氣降降水，塬塬間洼地地及支岔岔溝地表表水、灌灌溉回歸歸水的入入滲補(bǔ)給給，其中中大氣降降水是潛潛水的最最大補(bǔ)給給源。徑流與排排泄：潛水總體體徑流方方向基本本與地形形一致，，由南向向北運(yùn)移移，最終終排向黃黃河、渭渭河。三、XX客專秦東東隧道介介紹b、承壓水水的補(bǔ)給給、徑流流、排泄泄：補(bǔ)給：上部潛水水和支流流河水可可通過(guò)這這些隔水水層缺失失地段直直接入滲滲補(bǔ)給承承壓水。。同時(shí)，，潛水也也可通過(guò)過(guò)隔水層層“天窗窗”向下下部承壓壓含水層層直接補(bǔ)補(bǔ)給。徑流與排排泄：徑流方向向與潛水水的徑流流方向大大致相似似，即由由南向北北運(yùn)移，，直接向向黃河、、渭河排排泄。三、XX客專秦東東隧道介介紹C、隧道分分段水文文地質(zhì)條條件評(píng)價(jià)價(jià)ａ、進(jìn)口口～遠(yuǎn)望望溝（DK333＋270～DK338＋470）預(yù)測(cè)局部地段有有少量地下水，，大部分段落基基本無(wú)水，進(jìn)口口淺埋段將有地地下水滲出。單單位長(zhǎng)度可能穩(wěn)穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。ｂ、遠(yuǎn)望溝～出出口（DK338＋470～DK340＋990）預(yù)測(cè)局部地段有有少量地下水，，大部分段落基基本無(wú)水，遠(yuǎn)望望溝淺埋帶和出出口淺埋段將有有地下水滲出。。單位長(zhǎng)度可能能穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。隧道總涌水量預(yù)預(yù)測(cè)：當(dāng)隧道洞洞身長(zhǎng)度有一半半位于弱含水體體中，總穩(wěn)定涌涌水量582.9m3/d。三、XX客專秦東隧道介介紹3、不良地質(zhì)及特特殊巖土：（1）錯(cuò)落（2）錯(cuò)落、溜坍（3）濕陷性黃土（4）膨脹土三、XX客專秦東隧道介介紹4、圍巖分級(jí)：序號(hào)里程范圍長(zhǎng)度圍巖分級(jí)備注1DK333+312～DK333+570258mⅤ級(jí)2DK333+570～DK338+4704900mⅣ級(jí)3DK338+470～DK338+570100mⅤ級(jí)4DK338+570～DK338+690120mⅥ級(jí)遠(yuǎn)望溝溝心5DK338+690～DK338+790100mⅤ級(jí)6DK338+790～DK340+8502060mⅣ級(jí)7DK340+850～DK341+003153mⅤ級(jí)秦東隧道圍巖分分級(jí)表隧道圍巖分級(jí)累累計(jì)：Ⅳ級(jí)6960m，Ⅴ級(jí)611m，Ⅵ級(jí)120m。Ⅳ級(jí)圍巖占90.5%，Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖占9.5%。三、XX客專秦東隧道介介紹(四)隧道洞口工程隧道進(jìn)出口均接接長(zhǎng)明洞，采用用斜切式隧道門門。其中進(jìn)口段段設(shè)置50m緩沖構(gòu)筑物，出出口預(yù)留緩沖構(gòu)構(gòu)筑物設(shè)置條件件。邊仰坡采用菱形形骨架護(hù)坡防護(hù)護(hù)，菱形骨架中中心植草美化洞洞口環(huán)境。進(jìn)出口段隧底位位于的Q3eol3新黃土中，具Ⅲ級(jí)自重濕陷性，，濕陷土層厚18m，洞身附近σ0=150kPa，對(duì)進(jìn)口150m、出口35m段的基底進(jìn)行加加固處理。三、XX客專秦東隧道介介紹緩沖構(gòu)筑物設(shè)置置：結(jié)合《暫規(guī)》規(guī)定，經(jīng)大量的的氣動(dòng)計(jì)算，選定開孔棚式緩緩沖構(gòu)筑物作為為基本洞口緩沖沖構(gòu)筑物，開孔位置在棚式緩沖構(gòu)筑物物縱向中心對(duì)稱稱兩側(cè)，共11孔（單側(cè)）。圖中Ltu為原隧道長(zhǎng)度，，F(xiàn)tu為原隧道斷面面面積，Lb為緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度度，Lc為隧道與緩沖構(gòu)構(gòu)筑物直線過(guò)渡渡長(zhǎng)度，F(xiàn)tuo為隧道緩沖構(gòu)筑筑物斷面面積，，R為洞口微壓波計(jì)算基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)距離。a表示開孔長(zhǎng)度，，b表示開孔寬度；；l表示開孔間距；；k表示隧道緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)單頭單側(cè)開開口數(shù)量。三、XX客專秦東隧道介介紹三、XX客專秦東隧道介介紹

項(xiàng)目緩沖結(jié)構(gòu)參數(shù)△pmax(Pa)LTU(m)FTU(m2)LB(m)LC(m)FTU0(m2)R(m)a(m)b(m)l(m)kV=350km/h秦東隧道7720100507.6145201.51.02.02549.45多孔壁緩沖結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)和微壓波波最大峰值△pmax表開孔棚式緩沖構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)示意意圖三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道距隧道道口處R=20m微壓波三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)襯砌斷面圖圖(五)隧道支護(hù)設(shè)計(jì)（1）襯砌類型采用用曲墻帶仰拱的的復(fù)合式襯砌。。襯砌和仰拱均均為鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)。（2）土質(zhì)Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)圍巖二次襯砌砌均采用鋼筋混混凝土，均采用用型鋼鋼架以加強(qiáng)初期支護(hù)護(hù)。Ⅳ級(jí)圍巖采用工20a型鋼鋼架，超前前小導(dǎo)管為φ50、l-5m；Ⅴ級(jí)圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前前小導(dǎo)管為φ50、l-5m，或超前管棚支支護(hù)，管棚采用用R51N、L-10m左右；Ⅵ級(jí)圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前前管棚支護(hù)，管管棚采用R51N、L-10m。噴層中除加入φ8鋼筋網(wǎng)外，還加加入了防止混凝凝土開裂的聚丙烯微纖維網(wǎng)網(wǎng)，其摻量一般為為1.2kg/m3，限量排放地段段采用1.2kg/m3或1.8kg/m3。三、XX客專秦東隧道介介紹(六)建筑材料初期支護(hù)采用網(wǎng)網(wǎng)噴C25混凝土，摻加聚聚丙烯微纖維網(wǎng)網(wǎng)；早強(qiáng)藥卷式式錨桿；熱軋型型鋼鋼架。二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土土；仰拱填充采用C25混凝土；水溝電纜槽蓋板板采用C25鋼筋混凝土；洞門采用C20混凝土，國(guó)防要要求的洞口采用用C30鋼筋混凝土；鋼筋采用HRB335鋼或HPB235鋼；其余材料參照暫暫規(guī)及隧規(guī)辦理理。三、XX客專秦東隧道介介紹(七)防水與排水結(jié)合黃土隧道特特點(diǎn)，隧道防排排水設(shè)計(jì)采取““以防為主、防排排結(jié)合”的原則，達(dá)到到防水可靠，排排水暢通，經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理的目的。。（1）隧道內(nèi)均采用用雙側(cè)水溝排水水。（2）初期支護(hù)與二二次襯砌之間敷敷設(shè)復(fù)合防水板板及縱、環(huán)向盲盲溝，施工縫設(shè)設(shè)橡膠止水帶。?？v向盲溝通過(guò)過(guò)邊墻泄水孔與與側(cè)溝連通。（3）進(jìn)口至遠(yuǎn)望溝溝段段采取“以堵為主、限量量排放”的防排水原則則，采用提高初初期支護(hù)抗?jié)B性性能、全斷面鋪鋪設(shè)防水板、并并在防水板鋪設(shè)設(shè)之前增加對(duì)初初期支護(hù)局部滲滲漏水點(diǎn)注漿封封堵處理等措施施，邊墻兩側(cè)各各設(shè)一道Φ50mm縱向盲溝，取消消環(huán)向盲溝，二二次襯砌采用抗抗?jié)B等級(jí)不低于于S8的防水鋼筋混凝凝土，施工縫設(shè)設(shè)橡膠止水帶。。三、XX客專秦東隧道介介紹(八)輔助坑道綜合地形、地質(zhì)質(zhì)及工期等多種種因素，按三處處斜井進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)：十里鋪斜井、東東坪斜井和遠(yuǎn)望望溝斜井，斜井總長(zhǎng)為2399m/3座。斜斜井?dāng)嗝婷姘礋o(wú)軌運(yùn)輸設(shè)設(shè)備來(lái)確定，雙雙向施工；每隔隔300m設(shè)一處錯(cuò)車道。。斜井采用曲墻帶帶仰拱的封閉結(jié)結(jié)構(gòu)，噴錨施工工支護(hù)與模筑混混凝土襯砌。斜井在施工期間間擔(dān)負(fù)正洞施工工，在運(yùn)營(yíng)期間間用作緊急出入入口。因此斜井井按永久工程進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并設(shè)設(shè)安全門。三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道斜井襯襯砌內(nèi)輪廓圖三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道斜井襯襯砌支護(hù)參數(shù)表表圍巖

級(jí)別施工支護(hù)超前

支護(hù)模筑襯砌

(cm)噴層

cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ6鋼架長(zhǎng)度間距位置間距間距鋼架(m)(m)(cm)榀/m類型拱墻仰拱Ⅳ1031.0×1.0拱墻25×25

3030Ⅴ設(shè)防1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.6φ42l-3.54040*Ⅳ錯(cuò)車道1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.64040*注：表中錨桿間間距為：環(huán)×縱；帶“*”者者為鋼筋混凝土土。三、XX客專秦東隧道介介紹(九)施工組織1、施工方案和方方法秦東隧道進(jìn)、出出口及三座斜井井，共計(jì)5個(gè)工作面同時(shí)掘掘進(jìn)，快速施工工。正洞隧道Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖地段宜采采用CD法開挖，Ⅳ級(jí)圍巖地段臺(tái)階法或弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法開挖，仰拱超前前，二次襯砌采采用先墻后拱法法施工，并作好好防排水工程。。斜井采用臺(tái)階階法開挖，Ⅴ級(jí)圍巖可留核心心土，特別是錯(cuò)錯(cuò)車道地段，仰仰拱超前，襯砌砌采用先墻后拱拱整體灌筑。三、XX客專秦東隧道介介紹2、施工運(yùn)輸及排排水斜井采用無(wú)軌運(yùn)輸方案。運(yùn)輸車輛輛選用5350B型載重汽車（長(zhǎng)950.5cm×寬248cm×高324cm）。除隧道進(jìn)口端采采用自然排水外外，其余各工作作面均采用機(jī)械械排水。3、施工工期進(jìn)度指標(biāo)：正洞綜合成洞：：Ⅳ級(jí)圍巖60m/月；Ⅴ級(jí)圍巖40m/月；Ⅵ級(jí)圍巖30m/月。斜井自身成洞：：Ⅳ級(jí)圍巖150m/月；Ⅴ級(jí)圍巖100m/月。斜井擔(dān)負(fù)正洞施施工：Ⅳ級(jí)圍巖45m/月；Ⅴ級(jí)圍巖40m/月；Ⅵ級(jí)圍巖30m/月。隧道施工總工期期為32.7個(gè)月（含施工準(zhǔn)備時(shí)時(shí)間和整體道床床的施工時(shí)間））。三、XX客專秦東隧道介介紹《黃土質(zhì)偏壓隧道道襯砌量測(cè)試驗(yàn)驗(yàn)及分析》項(xiàng)目在本隧道完完成，地層為Q1沖洪積黏質(zhì)黃土土，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取取樣化驗(yàn)分析，，地層的物理力力學(xué)參數(shù)：天然然含水量17.1～26%，天然密度1.95～2.09g/cm3，天然孔隙比0.581～0.767，孔隙度36.7～44.2%，飽和度87.7～100%，液限30.7～35.5%，塑限19.9～21.4%，塑性指數(shù)10.7～15.6，液性指數(shù)-0.27～0.59，直剪c=65～102kPa、φ=22.2°°～36.3°，三軸剪c=88～360kPa、φ=18.96°～34.96°。1、寶中線老頭溝溝隧道（單線））四、相關(guān)干線黃黃土隧道簡(jiǎn)介現(xiàn)場(chǎng)對(duì)隧道變形形及錨桿內(nèi)力、、徑向壓力均進(jìn)進(jìn)行了測(cè)試，錨錨桿均承受拉應(yīng)應(yīng)力，但其值較較小，最大內(nèi)力力31KN，一般為20KN。從錨桿內(nèi)力分分布情況看，靠靠山側(cè)邊墻和河河側(cè)拱部錨桿內(nèi)內(nèi)力值較大。徑徑向（層間接觸觸）壓力均比較較小，除仰拱部部位最大壓力達(dá)達(dá)60KPa以外，一般均在在20KPa以內(nèi)。隧道變形形施工初期比較較明顯，掌子面面超前25m以后基本趨于穩(wěn)穩(wěn)定。塑性區(qū)一一般約為1~2.5m。施工方法采用用短臺(tái)階留核心心土（弧形導(dǎo)坑坑）法。四、相關(guān)干線黃黃土隧道簡(jiǎn)介本隧道地層為Q2老黃土，通過(guò)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)取樣化驗(yàn)分分析，地層的物物理力學(xué)參數(shù)如如下：天然含水水量為11.8～22.85%，天然容重1.67～1.96g/cm3，天然孔隙比0.681～0.786，液限27.1～32.13%，塑限17～21%，塑性指數(shù)7～12.1，液性指數(shù)-0.989～0.608，c=65～166kPa、φ=23°～32°。試驗(yàn)分析及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)量測(cè)結(jié)果說(shuō)明明：襯砌的個(gè)別別部位，如拱腰腰處計(jì)算結(jié)果有有較大剪應(yīng)力；；邊墻土體有較較大塑性區(qū)；拱拱腳和邊墻會(huì)出出現(xiàn)較大的變形形。這些部位，，都可能是襯砌砌的薄弱環(huán)節(jié)。。分部開挖時(shí)，，拱腳及邊墻土土體的塑性比全全斷面開挖時(shí)大大得多。黃土隧隧道開挖后拱頂頂土體的下沉量量較大，但在開開挖后立即用噴噴射混凝土支護(hù)護(hù)的情況下，拱拱頂下沉量被控控制在可以容許許的范圍內(nèi)，并并逐漸趨于穩(wěn)定定。2、西延線腰峴河河隧道（單線））四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡(jiǎn)簡(jiǎn)介隧道試試驗(yàn)段段黃土土物理理力學(xué)學(xué)指標(biāo)標(biāo)：天天然含含水率率：11.3～20.3%，干容容重：：13.4～16.3KN/m3，孔隙隙度：：42～47%，塑限限17.8～23.4%，內(nèi)摩摩擦角角：13～30°°?，F(xiàn)場(chǎng)量量測(cè)分分析結(jié)結(jié)果表表明：：錨桿桿可抑抑制土土體變變形，，阻止止裂縫縫張開開，使使在錨錨桿作作用范范圍內(nèi)內(nèi)的土土體變變形均均勻，，加強(qiáng)強(qiáng)土體體整體體性。。通過(guò)過(guò)設(shè)錨錨桿和和無(wú)錨錨桿段段對(duì)比比，錨錨桿段段襯砌砌徑向向位移移小得得多，，土體體徑向向變形形小而而且均均勻，，隧道道穩(wěn)定定快，，證明明砂漿漿錨桿桿在黃黃土隧隧道中中是一一良好好的支支護(hù)手手段。。3、西延延線嶺嶺前隧隧道（（單線線）四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡(jiǎn)簡(jiǎn)介軍都山山隧道道進(jìn)口口端有有600余米穿穿過(guò)黃黃土地地層，，覆蓋蓋層僅僅十余余米。。隧道道試驗(yàn)驗(yàn)段地地層為為第四四紀(jì)Q2上更新新統(tǒng)沖沖、洪洪積地地層砂砂粘黃黃土，，含少少量礫礫石，，并有有縱橫橫節(jié)理理。該該土層層物理理力學(xué)學(xué)指標(biāo)標(biāo)：天天然容容重：：1.8～1.97g/cm3，含水水量：：18～25%，孔隙隙度：：34～40%，凝聚聚力C：44~220KPa，內(nèi)摩摩擦角角：7～25°°。試驗(yàn)分分析及及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)量測(cè)測(cè)結(jié)果果說(shuō)明明：徑徑向位位移沿沿洞周周的分分布拱拱頂和和底部部最大大，拱拱腰次次之，，側(cè)壁壁最小小。噴噴層與與土體體之間間的接接觸應(yīng)應(yīng)力在在拱頂頂和拱拱腰部部位的的差異異是較較大的的。拱拱腰部部位的的最大大壓力力遠(yuǎn)大大于拱拱頂最最大壓壓力。。拱頂頂壓力力小，，是由由于拱拱頂下下沉變變形量量大，，拱頂頂應(yīng)力力得到到充分分的釋釋放和和調(diào)整整。墻墻腳壓壓力較較大，，表明明墻腳腳仍是是受力力的重重點(diǎn)，，是整整個(gè)支支護(hù)的的根基基，應(yīng)應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)墻腳腳和仰仰拱的的支護(hù)護(hù)措施施。4、大秦秦線軍軍都山山隧道道（雙雙線））四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡(jiǎn)簡(jiǎn)介(一)襯砌支支護(hù)參參數(shù)的的確定定：經(jīng)多次次研討討，初初步設(shè)設(shè)計(jì)階階段三三家設(shè)設(shè)計(jì)單單位共共同研研究采采用的的支護(hù)護(hù)參數(shù)數(shù)如下下表：：圍巖級(jí)別初期支護(hù)拱部超前支護(hù)預(yù)留變形量(cm)二次襯砌噴層cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ8鋼架拱墻仰拱(cm)襯砌主筋長(zhǎng)度(m)間距(m)位置間距(cm)鋼架類型間距（榀/m）Ⅳ263.51.0×1.0全斷面25×25I20a1/1小導(dǎo)管10504φ22Ⅴ304.01.0×0.8全斷面25×25HW1753/2管棚10554φ22Ⅵ304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/112604φ25Ⅳ偏263.51.0×0.8全斷面25×25I20a3/2小導(dǎo)管10554φ25Ⅴ偏304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/1管棚10604φ25雙線黃黃土隧隧道復(fù)復(fù)合襯襯砌支支護(hù)參參數(shù)表表注：表表中錨錨桿間間距為為：環(huán)環(huán)×縱。噴噴層中中微纖纖維摻摻量為為1.2kg/m3。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見（二））大斷斷面黃黃土隧隧道施施工方方法和和信息息反饋饋技術(shù)術(shù)對(duì)大斷斷面黃黃土隧隧道采采用二二維彈彈塑性性有限限元進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算分分析，，各施施工方方法施施工工工序圖圖如下下：弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工工序序圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見臺(tái)階法法施工工工序序圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見CD法施工工工序序圖雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工工工序圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見初期支支護(hù)和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計(jì)算算斷面面有限元元網(wǎng)格格弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法有限限元模模擬分分析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工各階階段開開挖邊邊界變變形圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工各階階段圍圍巖塑塑性區(qū)區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法初支支軸力力弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法初支支彎距距弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法二襯襯軸力力弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法二襯襯彎距距五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見初期支支護(hù)和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計(jì)算算斷面面有限元元網(wǎng)格格CD法有限限元模模擬分分析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見CD法施工工各階階段開開挖邊邊界變變形圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見CD法施工工各階階段圍圍巖塑塑性區(qū)區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見CD法初支支軸力力CD法初支支彎距距CD法二襯襯軸力力CD法二襯襯彎距距五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見初期支支護(hù)和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計(jì)算算斷面面有限元元網(wǎng)格格雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法有有限元元模擬擬分析析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工各各階段段開挖挖邊界界變形形圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工各各階段段圍巖巖塑性性區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法初初支軸軸力雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法初初支彎彎距雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法二二襯軸軸力雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法二二襯彎彎距通過(guò)對(duì)對(duì)大斷斷面黃黃土隧隧道施施工方方法的的初步步研究究，考考慮秦秦東隧隧道的的工期期要求求，Ⅳ級(jí)圍巖巖擬選選用臺(tái)臺(tái)階法法或弧弧形導(dǎo)導(dǎo)坑施施工，，Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖巖采用用CD法施工工，可可以保保證施施工安安全。。同時(shí)時(shí)注意意仰拱拱超前前，嚴(yán)嚴(yán)格控控制圍圍巖的的暴露露時(shí)間間，施施工全全過(guò)程程進(jìn)行行監(jiān)控控量測(cè)測(cè)，并并保證證鎖腳腳錨桿桿的施施工質(zhì)質(zhì)量。。項(xiàng)目計(jì)計(jì)劃列列為明明年的的科研研項(xiàng)目目，已已報(bào)部部。擬擬通過(guò)過(guò)三維維計(jì)算算分析析，確確定合合理的的施工工工序序，并并進(jìn)行行各方方法的的安全全性評(píng)評(píng)價(jià)，，同時(shí)時(shí)考慮慮必要要的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)測(cè)試，，作進(jìn)進(jìn)一步步的分分析研研究。。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意見見（三））大斷斷面黃黃土隧隧道軟軟基加加固及及工后后沉降降控制制本段隧隧道洞洞口段段多位位于Q3eol3、Q3al3砂質(zhì)黃黃土地地層，，試坑坑資料料揭示示，天天然含含水量量5.5%～16.8%，飽和和度15.6～52.5%，為Ⅲ級(jí)自重重濕陷陷性，，濕陷陷土層層厚18m，地表表σ0=120kPa，洞身身通過(guò)過(guò)處σ0=150kPa左右。。結(jié)合新新黃土土的物物理力力學(xué)指指標(biāo)，，初步步選擇擇灰土土擠密密樁樁、樹樹根樁樁、壓壓漿、、換填填等基基底處處理措措施，，參照照相關(guān)關(guān)專業(yè)業(yè)的規(guī)規(guī)范、、規(guī)定定進(jìn)行行計(jì)算算比較較。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)中中的問(wèn)問(wèn)題及及初步步解決決意